Deep learning-based surrogate model for three-dimensional patient-specific computational fluid dynamics

变形 可扩展性 人工智能 替代模型 深度学习 计算机科学 不确定度量化 边界(拓扑) 计算流体力学 过程(计算) 集合(抽象数据类型) 机器学习 算法 物理 数学 操作系统 数据库 数学分析 机械 程序设计语言
作者
Pan Du,Xiaozhi Zhu,Jianxun Wang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:34 (8) 被引量:51
标识
DOI:10.1063/5.0101128
摘要

Optimization and uncertainty quantification have been playing an increasingly important role in computational hemodynamics. However, existing methods based on principled modeling and classic numerical techniques have faced significant challenges, particularly when it comes to complex three-dimensional (3D) patient-specific shapes in the real world. First, it is notoriously challenging to parameterize the input space of arbitrary complex 3D geometries. Second, the process often involves massive forward simulations, which are extremely computationally demanding or even infeasible. We propose a novel deep learning surrogate modeling solution to address these challenges and enable rapid hemodynamic predictions. Specifically, a statistical generative model for 3D patient-specific shapes is developed based on a small set of baseline patient-specific geometries. An unsupervised shape correspondence solution is used to enable geometric morphing and scalable shape synthesis statistically. Moreover, a simulation routine is developed for automatic data generation by automatic meshing, boundary setting, simulation, and post-processing. An efficient supervised learning solution is proposed to map the geometric inputs to the hemodynamics predictions in latent spaces. Numerical studies on aortic flows are conducted to demonstrate the effectiveness and merit of the proposed techniques.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
Dalalaai发布了新的文献求助20
1秒前
1秒前
共享精神的应助被Cosine采纳,获得10
1秒前
研友_VZG7GZ的应助被zang采纳,获得10
1秒前
大地发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
科目三的应助被Did采纳,获得10
1秒前
chandler完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
科研通AI6.2的应助被cld采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
铅笔丶发布了新的文献求助10
4秒前
wulala发布了新的文献求助10
5秒前
火星松鼠完成签到,获得积分10
5秒前
泡泡糖发布了新的文献求助10
5秒前
CodeCraft的应助被朴实迎蓉采纳,获得10
6秒前
呵呵呵呵柳完成签到,获得积分10
6秒前
霸气冰安完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Jasper的应助被free_siemens采纳,获得10
6秒前
qin发布了新的文献求助10
6秒前
Accept2024完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
路宇鹏完成签到,获得积分10
7秒前
薇炜安关注了科研通微信公众号
7秒前
soulking发布了新的文献求助10
7秒前
桐桐的应助被蜉蝣采纳,获得10
7秒前
Owen的应助被复杂千亦采纳,获得10
8秒前
8秒前
苏苏发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
高兴问凝发布了新的文献求助10
9秒前
慕山发布了新的文献求助20
9秒前
畅快的惜天完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
时光完成签到,获得积分10
12秒前
花汐完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7881321
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9395182
关于积分的说明 20809228
捐赠科研通 7483457
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3354899
关于科研通互助平台的介绍 2494258
邀请新用户注册赠送积分活动 2382117